一種一體式熱解還原系統(tǒng)及垃圾處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種一體式熱解還原系統(tǒng)及垃圾處理方法，其包括無氧炭化釜，其中，所述無氧炭化釜上設(shè)置有用于上料以及兼作堵塞料口的擠壓上料裝置，所述無氧炭化釜下方設(shè)置有一加熱室，另一側(cè)連通有一缺氧分解釜，所述缺氧分解釜通過一加熱管分別與熱化學(xué)反應(yīng)釜、廢渣氧化室相連通，所述熱化學(xué)反應(yīng)釜位于所述廢渣氧化室上方，所述廢渣氧化室下方設(shè)置有水封式灰渣排口，所述無氧炭化釜與所述缺氧分解釜上方均設(shè)置有多個氣體收集管，氣體收集管與所述熱化學(xué)反應(yīng)釜相連通。采用無氧炭化釜、擠壓上料裝置、缺氧分解釜、熱化學(xué)反應(yīng)釜與廢渣氧化室等結(jié)構(gòu)，拓展了垃圾處理的應(yīng)用空間，從源頭控制二惡英類污染物生成條件。
【專利說明】一種一體式熱解還原系統(tǒng)及垃圾處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及垃圾處理領(lǐng)域，尤其涉及一種一體式熱解還原系統(tǒng)及垃圾處理方法。【背景技術(shù)】
[0002]我國每年產(chǎn)生1.5億多噸的生活垃圾，這些垃圾得不到有效的處理利用，嚴(yán)重污染著環(huán)境。在突發(fā)事件或自然災(zāi)害之后，遺留下各種有害垃圾，直接污染環(huán)境和危害救援人員的安全問題已十分凸顯。近期長江漂流死豬事件，再次成為人們關(guān)注和新聞焦點(diǎn)，給政府帶來很大的壓力。
[0003]我國垃圾處理還是以填埋為主，約占80%，垃圾填埋非長久之計(jì)。隨著城市化進(jìn)程的快速發(fā)展，土地問題越來越突出，垃圾填埋場選址遇到了前所未有的困難。垃圾焚燒，易造成二次污染，低溫焚燒時會產(chǎn)生對人類有害的致癌物二惡英。
[0004]近年來，為減少垃圾處理產(chǎn)生二次污染，我國有些企業(yè)引進(jìn)國外先進(jìn)垃圾處理技術(shù)，合作開發(fā)垃圾焚燒熱解處理裝備，并取得了一些成果。采用非直接焚燒的干餾熱解爐即間接加熱法，產(chǎn)生的熱解燃?xì)庵杏泻ξ镔|(zhì)含量少、熱值高、凈化后可做清潔燃料使用。由于干餾熱解爐不能連續(xù)工作，處理能力小，加之熱解垃圾時需要輔助燃料，消耗能源大，運(yùn)行費(fèi)用高。因此，該技術(shù)裝備一般只用于廢塑料煉油或處理醫(yī)療廢物。
[0005]干餾熱解爐即間接加熱法的工藝流程示，焚燒熱解爐即直接加熱法的工藝流程，焚燒熱解的熱解爐，是利用部分垃圾直接燃燒產(chǎn)生的熱量直接提供給另一部分垃圾進(jìn)行干燥、熱解。由于燃燒時需要提供氧氣，因而就會產(chǎn)生C02、H2O N2等氣體混在熱解可燃?xì)庵校♂屃丝扇細(xì)?，結(jié)果降低了熱解燃?xì)獾臒嶂?，其熱值一般在?200— 4500KJ/m3左右。由于熱解氣體熱值太低，不能作為單一燃料使用，只能作為廢氣處理。由于焚燒熱解爐即直接加熱法不能連續(xù)工作，處理能力較小，目前在國內(nèi)焚燒熱解爐只用于醫(yī)療廢物處理。
[0006]我國各種自然災(zāi)害經(jīng)常發(fā)生，災(zāi)后留下大量各種有害垃圾和動物尸體，及易造成污染環(huán)境，疫情發(fā)生等次生災(zāi)害，而突發(fā)事件與自然災(zāi)害后用于處理固體廢物的可移動式裝備，采用的都是焚燒技術(shù)。由于焚燒易產(chǎn)生二次污染，大部分移動式裝備很難達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)；有的裝備為了排放達(dá)標(biāo)，能耗非常高；如有的裝備處理能力只有200kg/h，燃油消耗高達(dá)80 kg/h。從目前來看，現(xiàn)有技術(shù)處理固體廢物的可移動式裝備，處理能力小，處理物單一；如移動式醫(yī)療廢物處理車，處理對象只能是醫(yī)療廢物，而且處理量每小時只有25-35公斤。
[0007]因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于更進(jìn)一步的改進(jìn)和發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種一體式熱解還原系統(tǒng)及垃圾處理方法，以提高對垃圾的處理效率，拓展垃圾處理的應(yīng)用空間。
[0009]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種一體式熱解還原系統(tǒng)，其包括無氧炭化釜，其中，所述無氧炭化釜上設(shè)置有用于上料以及兼作堵塞料口的擠壓上料裝置，所述無氧炭化釜下方設(shè)置有一加熱室，另一側(cè)連通有一缺氧分解釜，所述缺氧分解釜通過一加熱管分別與熱化學(xué)反應(yīng)釜、廢渣氧化室相連通，所述熱化學(xué)反應(yīng)釜位于所述廢渣氧化室上方，所述廢渣氧化室下方設(shè)置有水封式灰渣排口，所述無氧炭化釜與所述缺氧分解釜上方均設(shè)置有多個氣體收集管，氣體收集管與所述熱化學(xué)反應(yīng)釜相連通；所述擠壓上料裝置將垃圾導(dǎo)入所述無氧炭化釜內(nèi)并堵塞進(jìn)料通道，所述無氧炭化釜將垃圾處理為焦化物以及第一混合氣體，所述焦化物由所述無氧炭化釜進(jìn)入所述缺氧分解釜內(nèi)處理為物料以及第二混合氣體，所述物料進(jìn)入所述廢渣氧化室焚燒處理為廢渣以及第三混合氣體，所述第一混合氣體、所述第二混合氣體與所述第三混合氣體均進(jìn)入所述熱化學(xué)反應(yīng)釜內(nèi)處理為高熱值燃料氣體。
[0010]所述的一體式熱解還原系統(tǒng)，其中，所述無氧炭化釜內(nèi)設(shè)置有用于攪拌垃圾的螺旋攪拌器。
[0011]所述的一體式熱解還原系統(tǒng)，其中，所述廢渣氧化室與所述缺氧分解釜的下方設(shè)置有輸送機(jī)。
[0012]所述的一體式熱解還原系統(tǒng)，其中，所述加熱室內(nèi)設(shè)置有縱向布置的廢氣氧化箱與橫向布置的爐排，所述廢氣氧化箱與所述爐排相連通，所述加熱室配置有點(diǎn)火燃燒器。
[0013]所述的一體式熱解還原系統(tǒng)，其中，所述熱化學(xué)反應(yīng)釜與一用于除去高熱值燃料氣體內(nèi)酸性氣體和雜質(zhì)的燃?xì)鈨艋噙B通。
[0014]所述的一體式熱解還原系統(tǒng)，其中，所述加熱室與一用于煙氣急速降溫的急冷噴淋塔相連通，所述廢氣氧化箱與一用于過濾煙氣的煙氣凈化塔相連通，所述煙氣凈化塔與一排放煙筒相連通，所述排放煙筒為折疊式。
[0015]一種垃圾處理方法，其包括以下步驟:
擠壓上料裝置將垃圾導(dǎo)入無氧炭化釜內(nèi)并堵塞進(jìn)料通道，所述無氧炭化釜將垃圾處理得到焦化物以及第一混合氣體，所述焦化物由所述無氧炭化釜進(jìn)入缺氧分解釜內(nèi)處理得到物料以及第二混合氣體，所述物料進(jìn)入廢渣氧化室焚燒處理得到廢渣以及第三混合氣體，所述第一混合氣體、所述第二混合氣體與所述第三混合氣體均進(jìn)入熱化學(xué)反應(yīng)釜內(nèi)處理為高熱值燃料氣體。
[0016]所述的垃圾處理方法，其中，上述步驟具體的還包括:將一部分所述高熱值燃料氣體導(dǎo)入加熱室補(bǔ)充熱量，剩余部分的所述高熱值燃料氣體經(jīng)過燃?xì)鈨艋幚砗蟠鎯溆谩?br> [0017]本發(fā)明提供的一種一體式熱解還原系統(tǒng)及垃圾處理方法，采用無氧炭化釜、擠壓上料裝置、缺氧分解釜、熱化學(xué)反應(yīng)釜與廢渣氧化室等結(jié)構(gòu)，可處理生活垃圾、農(nóng)業(yè)廢棄物、工業(yè)有機(jī)物、醫(yī)療廢棄物、家禽、動物尸體等，拓展了垃圾處理的應(yīng)用空間，無害化處理徹底，采用非直接焚燒方式，垃圾是在無氧和缺氧條件下進(jìn)行熱分解，控制氯苯的合成，并將垃圾分解的燃?xì)膺M(jìn)行凈化后代替輔助燃料燃燒，從源頭控制二惡英類污染物生成條件；在尾氣處理系統(tǒng)中采用氧化、急冷過濾相結(jié)合，使其達(dá)標(biāo)排放，將垃圾分解產(chǎn)生的水蒸氣、焦油、有機(jī)污染物、二氧化碳等通過二次熱化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為高熱值的燃料氣體，并且本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，小型裝備可實(shí)現(xiàn)移動化，在突發(fā)事件和特殊自然條件下能夠?qū)嵤┕?、鐵路、水路及空運(yùn)遂行機(jī)動，快速高效就地處理可能造成疫情發(fā)生或污染環(huán)境的各種物質(zhì)，并可實(shí)施全天候作業(yè)。【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明中一體式熱解還原系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]本發(fā)明提供了一種一體式熱解還原系統(tǒng)及垃圾處理方法，為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0020]本發(fā)明提供了一種一體式熱解還原系統(tǒng)，如圖1所示的，其包括無氧炭化釜2，其中，所述無氧炭化釜2上設(shè)置有用于上料以及兼作堵塞料口的擠壓上料裝置I，所述無氧炭化釜2下方設(shè)置有一加熱室7，另一側(cè)連通有一缺氧分解釜3，所述缺氧分解釜3通過一加熱管14分別與熱化學(xué)反應(yīng)釜6、廢渣氧化室4相連通，所述熱化學(xué)反應(yīng)釜6位于所述廢渣氧化室4上方，所述廢渣氧化室4下方設(shè)置有水封式灰渣排口 5，所述無氧炭化釜2與所述缺氧分解釜3上方均設(shè)置有多個氣體收集管15，氣體收集管15與所述熱化學(xué)反應(yīng)釜6相連通；所述擠壓上料裝置I將垃圾導(dǎo)入所述無氧炭化釜內(nèi)2并堵塞進(jìn)料通道，所述無氧炭化釜2將垃圾處理為焦化物以及第一混合氣體，所述焦化物由所述無氧炭化釜進(jìn)入所述缺氧分解釜3內(nèi)處理為物料以及第二混合氣體，所述物料進(jìn)入所述廢渣氧化室4焚燒處理為廢渣以及第三混合氣體，所述第一混合氣體、所述第二混合氣體與所述第三混合氣體均進(jìn)入所述熱化學(xué)反應(yīng)釜6內(nèi)處理為高熱值燃料氣體。
[0021]更進(jìn)一步的，所述無氧炭化釜2內(nèi)設(shè)置有用于攪拌垃圾的螺旋攪拌器10。并且所述廢渣氧化室4與所述缺氧分解釜3的下方設(shè)置有輸送機(jī)11。
[0022]在本發(fā)明的另一較佳實(shí)施例中，所述加熱室7內(nèi)設(shè)置有縱向布置的廢氣氧化箱8與橫向布置的爐排9，所述廢氣氧化箱8與所述爐排9相連通，所述加熱室7配置有點(diǎn)火燃燒器12。
[0023]更進(jìn)一步的的，所述熱化學(xué)反應(yīng)釜6與一用于除去高熱值燃料氣體內(nèi)酸性氣體和雜質(zhì)的燃?xì)鈨艋噙B通，用于脫除高熱值燃料氣體的酸性氣體和雜質(zhì)，其內(nèi)部設(shè)計(jì)有儲水池和多個噴淋室；外側(cè)有溢流槽，底部有排污閥，燃?xì)鈨艋欢诉B接所述熱化學(xué)反應(yīng)釜6，另一端連接燃?xì)怙L(fēng)機(jī)。
[0024]尤其是，所述加熱室7與一用于煙氣急速降溫的急冷噴淋塔相連通，用于煙氣急速降溫，其內(nèi)部設(shè)計(jì)有儲水池和多個噴淋室；外側(cè)有溢流槽，底部有排污閥，所述急冷噴淋塔一端與所述加熱室7相連接，另一端連接高壓引風(fēng)機(jī)。所述廢氣氧化箱8與一用于過濾煙氣的煙氣凈化塔相連通，煙氣凈化塔內(nèi)部設(shè)計(jì)有儲水池，水下排氣管，噴淋室，過濾室；外側(cè)有溢流槽，底部有排污閥，所述煙氣凈化塔與一排放煙筒相連通，所述排放煙筒為折疊式。
[0025]為了更詳盡的描述本發(fā)明，以下對各個組成部分進(jìn)行詳盡的描述。
[0026]所述擠壓上料裝置I內(nèi)設(shè)置有擠壓式密封筒、活塞式推料筒、進(jìn)料口等；安裝在一體式熱裂解還原器一端的上部，與所述無氧碳化釜2的進(jìn)料口連接，通過將物料擠壓的方式推入所述無氧碳化釜2內(nèi)并堵塞進(jìn)料通道，阻塞爐內(nèi)和爐外氣體流通，保障了一體式熱裂解還原器連續(xù)工作上料時，內(nèi)部的氣體不外泄。
[0027]所述無氧碳化釜2為臥式不規(guī)則橢圓形，安裝在所述加熱室7中上部，一端連接在所述缺氧分解釜3上部。在所述無氧碳化釜2內(nèi)設(shè)置有螺旋攪拌器10。垃圾在無氧碳化釜2內(nèi)進(jìn)行干燥脫水和碳化，處理物表面的水分、一氧化碳、二氧化碳、氫、甲烷等析出，處理物此時轉(zhuǎn)化為焦化物，即大部分垃圾炭化為炭。無氧碳化釜2內(nèi)的螺旋攪拌器10翻動攪拌物料，加快處理物的分解速度。
[0028]所述缺氧分解釜3為圓形立式，中下部有所述加熱管14，底部有所述輸送機(jī)11，所述輸送機(jī)11的一端與所述廢渣氧化室4連接。處理物在所述缺氧分解釜3內(nèi)進(jìn)一步分解出一氧化碳、焦油、氫、甲烷及烷烴類物質(zhì)；缺氧分解釜的熱源來自所述加熱室7和所述廢
洛氧化室4。
[0029]所述廢渣氧化室4 一端與所述缺氧分解釜3連接，另一端與所述水封式灰渣排出口 5連接，所述廢渣氧化室4底部有斜面爐排和供風(fēng)室。在所述缺氧分解釜內(nèi)4的處理物通過所述輸送機(jī)11進(jìn)入到所述廢渣氧化室4內(nèi)，在斜面爐排上進(jìn)行氧化焚燒，氧化焚燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔?，通過管道進(jìn)入所述熱化學(xué)反應(yīng)釜6，之后進(jìn)入到所述缺氧分解釜3，作為所述缺氧分解爸3內(nèi)的補(bǔ)充熱能。
[0030]所述水封式灰渣排出口 5安裝在所述廢渣氧化室4 一端外側(cè)，底部有出渣水封槽。在連續(xù)出渣時，水封槽可防止一體式熱裂解還原器外部氣體通過灰渣排出口進(jìn)入一體式熱裂解還原器內(nèi)；水封式灰渣排出口還可保障一體式熱裂解還原器內(nèi)出現(xiàn)一定壓力時自動泄壓，保障運(yùn)行安全。
[0031]所述熱化學(xué)反應(yīng)釜6安裝在所述廢渣氧化室4上部，一側(cè)與所述缺氧分解釜3相連，所述熱化學(xué)反應(yīng)釜6中部有加熱管和網(wǎng)狀隔料板，上部有氣體收集室，下部有氣體排出口，處理物在所述無氧碳化釜2、所述缺氧分解釜3與所述廢渣氧化室4內(nèi)產(chǎn)生的各種氣體通過氣體收集管道進(jìn)入到所述熱化學(xué)反應(yīng)釜內(nèi)6進(jìn)行轉(zhuǎn)化反應(yīng)為高熱值燃料氣體后排出爐外。所述化學(xué)反應(yīng)釜6內(nèi)的熱化學(xué)反應(yīng)溫度為850°C -1000°C，其反應(yīng)方式為:
【權(quán)利要求】
1.一種一體式熱解還原系統(tǒng)，其包括無氧炭化釜，其特征在于，所述無氧炭化釜上設(shè)置有用于上料以及兼作堵塞料口的擠壓上料裝置，所述無氧炭化釜下方設(shè)置有一加熱室，另一側(cè)連通有一缺氧分解釜，所述缺氧分解釜通過一加熱管分別與熱化學(xué)反應(yīng)釜、廢渣氧化室相連通，所述熱化學(xué)反應(yīng)釜位于所述廢渣氧化室上方，所述廢渣氧化室下方設(shè)置有水封式灰渣排口，所述無氧炭化釜與所述缺氧分解釜上方均設(shè)置有多個氣體收集管，氣體收集管與所述熱化學(xué)反應(yīng)釜相連通；所述擠壓上料裝置將垃圾導(dǎo)入所述無氧炭化釜內(nèi)并堵塞進(jìn)料通道，所述無氧炭化釜將垃圾處理為焦化物以及第一混合氣體，所述焦化物由所述無氧炭化釜進(jìn)入所述缺氧分解釜內(nèi)處理為物料以及第二混合氣體，所述物料進(jìn)入所述廢渣氧化室焚燒處理為廢渣以及第三混合氣體，所述第一混合氣體、所述第二混合氣體與所述第三混合氣體均進(jìn)入所述熱化學(xué)反應(yīng)釜內(nèi)處理為高熱值燃料氣體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體式熱解還原系統(tǒng)，其特征在于，所述無氧炭化釜內(nèi)設(shè)置有用于攪拌垃圾的螺旋攪拌器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體式熱解還原系統(tǒng)，其特征在于，所述廢渣氧化室與所述缺氧分解釜的下方設(shè)置有輸送機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體式熱解還原系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱室內(nèi)設(shè)置有縱向布置的廢氣氧化箱與橫向布置的爐排，所述廢氣氧化箱與所述爐排相連通，所述加熱室配置有點(diǎn)火燃燒器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體式熱解還原系統(tǒng)，其特征在于，所述熱化學(xué)反應(yīng)釜與一用于除去高熱值燃料氣體內(nèi)酸性氣體和雜質(zhì)的燃?xì)鈨艋噙B通。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體式熱解還原系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱室與一用于煙氣急速降溫的急冷噴淋塔相連通，所述廢氣氧化箱與一用于過濾煙氣的煙氣凈化塔相連通，所述煙氣凈化塔與一排放煙筒相連通，所述排放煙筒為折疊式。
7.一種垃圾處理方法，其包括以下步驟: 擠壓上料裝置將垃圾導(dǎo)入無氧炭化釜內(nèi)并堵塞進(jìn)料通道，所述無氧炭化釜將垃圾處理得到焦化物以及第一混合氣體，所述焦化物由所述無氧炭化釜進(jìn)入缺氧分解釜內(nèi)處理得到物料以及第二混合氣體，所述物料進(jìn)入廢渣氧化室焚燒處理得到廢渣以及第三混合氣體，所述第一混合氣體、所述第二混合氣體與所述第三混合氣體均進(jìn)入熱化學(xué)反應(yīng)釜內(nèi)處理為高熱值燃料氣體。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的垃圾處理方法，其特征在于，上述步驟具體的還包括:將一部分所述高熱值燃料氣體導(dǎo)入加熱室補(bǔ)充熱量，剩余部分的所述高熱值燃料氣體經(jīng)過燃?xì)鈨艋幚砗蟠鎯溆谩?br> 【文檔編號】F23G5/027GK103438461SQ201310358633
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月18日
【發(fā)明者】徐浩 申請人:徐浩